Descripción del proyecto
Investigación para esclarecer la síntesis y el uso de proteínas
Comprender el papel de la traducción de proteínas en las células eucariotas es esencial, ya que este proceso influye directamente en la función de los orgánulos y la arquitectura celular. En el proyecto 3DTOP, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se abordará esta cuestión examinando las intrincadas conexiones entre la síntesis de proteínas y la biogénesis de orgánulos. Los investigadores combinarán técnicas punteras de genómica funcional con la tomografía electrónica criogénica para cartografiar dónde se produce la traducción de proteínas cerca de los orgánulos. También emplearán la imagenología de alto rendimiento para determinar la ubicación de los ARN mensajeros y la disposición de los ribosomas, que son responsables de la síntesis de proteínas. En esta iniciativa se investigará cómo esta traducción local se adapta a diferentes condiciones y afecta a las funciones de los orgánulos. Los investigadores se proponen redefinir la percepción actual sobre la síntesis de proteínas, revelando una compleja red de lugares de traducción que regulan la estructura y el funcionamiento celulares.
Objetivo
In eukaryotic cells, many proteins are produced next to the organelles where they function, demonstrating a link between translation and protein targeting. The mechanisms of this connection are mostly unknown. In this proposal, I bring together the fields of translation regulation and organelle biogenesis to find this out.
I approach the problem with a powerful combination of functional genomics and cryogenic electron tomography (cryo-ET). First, I want to create a quantitative map of proximal translation next to all the organelles and their sub-domains. Using high-throughput imaging, I will determine localizations of all the mRNAs and their dependence on translation. I will also map the positions and orientations of ribosomes next to all the membranes using proximity labelling and direct quantification of native ribosomes with cryo-ET. Beyond mapping, I want to understand how this local translation map is adapted to different conditions. Using high-throughput screening, I will determine what global and local factors establish and regulate proximal translation at each organelle. Finally, I will investigate the role proximal translation plays in essential organelle functions and get mechanistic insights into how local regulators help to carry it out.
When completed, the project will overturn the binary view of either Sec61-coupled translation on the ER surface vs. free cytosolic translation of all the other organellar proteins. Instead, I will uncover a holistic picture of multiple proximal translation locales with distinct regulation. I aim to discover new connections between the two fundamental processes of protein synthesis and organelle biogenesis and thus make a ground-breaking advance in the understanding of how cells coordinate their architecture and functions.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
67663 Kaiserslautern
Alemania